sys/platform/pc32/i386/trap.c

   1 /*-
   2  * Copyright (C) 1994, David Greenman
   3  * Copyright (c) 1990, 1993
   4  *      The Regents of the University of California.  All rights reserved.
   5  *
   6  * This code is derived from software contributed to Berkeley by
   7  * the University of Utah, and William Jolitz.
   8  *
   9  * Redistribution and use in source and binary forms, with or without
  10  * modification, are permitted provided that the following conditions
  11  * are met:
  12  * 1. Redistributions of source code must retain the above copyright
  13  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer.
  14  * 2. Redistributions in binary form must reproduce the above copyright
  15  *    notice, this list of conditions and the following disclaimer in the
  16  *    documentation and/or other materials provided with the distribution.
  17  * 3. All advertising materials mentioning features or use of this software
  18  *    must display the following acknowledgement:
  19  *      This product includes software developed by the University of
  20  *      California, Berkeley and its contributors.
  21  * 4. Neither the name of the University nor the names of its contributors
  22  *    may be used to endorse or promote products derived from this software
  23  *    without specific prior written permission.
  24  *
  25  * THIS SOFTWARE IS PROVIDED BY THE REGENTS AND CONTRIBUTORS ``AS IS'' AND
  26  * ANY EXPRESS OR IMPLIED WARRANTIES, INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, THE
  27  * IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY AND FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE
  28  * ARE DISCLAIMED.  IN NO EVENT SHALL THE REGENTS OR CONTRIBUTORS BE LIABLE
  29  * FOR ANY DIRECT, INDIRECT, INCIDENTAL, SPECIAL, EXEMPLARY, OR CONSEQUENTIAL
  30  * DAMAGES (INCLUDING, BUT NOT LIMITED TO, PROCUREMENT OF SUBSTITUTE GOODS
  31  * OR SERVICES; LOSS OF USE, DATA, OR PROFITS; OR BUSINESS INTERRUPTION)
  32  * HOWEVER CAUSED AND ON ANY THEORY OF LIABILITY, WHETHER IN CONTRACT, STRICT
  33  * LIABILITY, OR TORT (INCLUDING NEGLIGENCE OR OTHERWISE) ARISING IN ANY WAY
  34  * OUT OF THE USE OF THIS SOFTWARE, EVEN IF ADVISED OF THE POSSIBILITY OF
  35  * SUCH DAMAGE.
  36  *
  37  *      from: @(#)trap.c        7.4 (Berkeley) 5/13/91
  38  * $FreeBSD: src/sys/i386/i386/trap.c,v 1.147.2.11 2003/02/27 19:09:59 luoqi Exp $
  39  * $DragonFly: src/sys/platform/pc32/i386/trap.c,v 1.40 2003/11/07 06:01:12 dillon Exp $
  40  */
  41
  42 /*
  43  * 386 Trap and System call handling
  44  */
  45
  46 #include "use_isa.h"
  47 #include "use_npx.h"
  48
  49 #include "opt_cpu.h"
  50 #include "opt_ddb.h"
  51 #include "opt_ktrace.h"
  52 #include "opt_clock.h"
  53 #include "opt_trap.h"
  54
  55 #include <sys/param.h>
  56 #include <sys/systm.h>
  57 #include <sys/proc.h>
  58 #include <sys/pioctl.h>
  59 #include <sys/kernel.h>
  60 #include <sys/resourcevar.h>
  61 #include <sys/signalvar.h>
  62 #include <sys/syscall.h>
  63 #include <sys/sysctl.h>
  64 #include <sys/sysent.h>
  65 #include <sys/uio.h>
  66 #include <sys/vmmeter.h>
  67 #include <sys/malloc.h>
  68 #ifdef KTRACE
  69 #include <sys/ktrace.h>
  70 #endif
  71 #include <sys/sysproto.h>
  72 #include <sys/sysunion.h>
  73
  74 #include <vm/vm.h>
  75 #include <vm/vm_param.h>
  76 #include <sys/lock.h>
  77 #include <vm/pmap.h>
  78 #include <vm/vm_kern.h>
  79 #include <vm/vm_map.h>
  80 #include <vm/vm_page.h>
  81 #include <vm/vm_extern.h>
  82
  83 #include <machine/cpu.h>
  84 #include <machine/ipl.h>
  85 #include <machine/md_var.h>
  86 #include <machine/pcb.h>
  87 #ifdef SMP
  88 #include <machine/smp.h>
  89 #endif
  90 #include <machine/tss.h>
  91 #include <machine/globaldata.h>
  92
  93 #include <i386/isa/intr_machdep.h>
  94
  95 #ifdef POWERFAIL_NMI
  96 #include <sys/syslog.h>
  97 #include <machine/clock.h>
  98 #endif
  99
 100 #include <machine/vm86.h>
 101
 102 #include <ddb/ddb.h>
 103 #include <sys/msgport2.h>
 104 #include <sys/thread2.h>
 105
 106 int (*pmath_emulate) (struct trapframe *);
 107
 108 extern void trap (struct trapframe frame);
 109 extern int trapwrite (unsigned addr);
 110 extern void syscall2 (struct trapframe frame);
 111 extern void sendsys2 (struct trapframe frame);
 112
 113 static int trap_pfault (struct trapframe *, int, vm_offset_t);
 114 static void trap_fatal (struct trapframe *, vm_offset_t);
 115 void dblfault_handler (void);
 116
 117 extern inthand_t IDTVEC(syscall);
 118
 119 #define MAX_TRAP_MSG            28
 120 static char *trap_msg[] = {
 121         "",                                     /*  0 unused */
 122         "privileged instruction fault",         /*  1 T_PRIVINFLT */
 123         "",                                     /*  2 unused */
 124         "breakpoint instruction fault",         /*  3 T_BPTFLT */
 125         "",                                     /*  4 unused */
 126         "",                                     /*  5 unused */
 127         "arithmetic trap",                      /*  6 T_ARITHTRAP */
 128         "system forced exception",              /*  7 T_ASTFLT */
 129         "",                                     /*  8 unused */
 130         "general protection fault",             /*  9 T_PROTFLT */
 131         "trace trap",                           /* 10 T_TRCTRAP */
 132         "",                                     /* 11 unused */
 133         "page fault",                           /* 12 T_PAGEFLT */
 134         "",                                     /* 13 unused */
 135         "alignment fault",                      /* 14 T_ALIGNFLT */
 136         "",                                     /* 15 unused */
 137         "",                                     /* 16 unused */
 138         "",                                     /* 17 unused */
 139         "integer divide fault",                 /* 18 T_DIVIDE */
 140         "non-maskable interrupt trap",          /* 19 T_NMI */
 141         "overflow trap",                        /* 20 T_OFLOW */
 142         "FPU bounds check fault",               /* 21 T_BOUND */
 143         "FPU device not available",             /* 22 T_DNA */
 144         "double fault",                         /* 23 T_DOUBLEFLT */
 145         "FPU operand fetch fault",              /* 24 T_FPOPFLT */
 146         "invalid TSS fault",                    /* 25 T_TSSFLT */
 147         "segment not present fault",            /* 26 T_SEGNPFLT */
 148         "stack fault",                          /* 27 T_STKFLT */
 149         "machine check trap",                   /* 28 T_MCHK */
 150 };
 151
 152 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 153 extern int has_f00f_bug;
 154 #endif
 155
 156 #ifdef DDB
 157 static int ddb_on_nmi = 1;
 158 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, ddb_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 159         &ddb_on_nmi, 0, "Go to DDB on NMI");
 160 #endif
 161 static int panic_on_nmi = 1;
 162 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, panic_on_nmi, CTLFLAG_RW,
 163         &panic_on_nmi, 0, "Panic on NMI");
 164 static int fast_release;
 165 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, fast_release, CTLFLAG_RW,
 166         &fast_release, 0, "Passive Release was optimal");
 167 static int slow_release;
 168 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, slow_release, CTLFLAG_RW,
 169         &slow_release, 0, "Passive Release was nonoptimal");
 170 static int pass_release;
 171 SYSCTL_INT(_machdep, OID_AUTO, pass_release, CTLFLAG_RW,
 172         &pass_release, 0, "Passive Release on switch");
 173
 174 MALLOC_DEFINE(M_SYSMSG, "sysmsg", "sysmsg structure");
 175
 176 /*
 177  * USER->KERNEL transition.  Do not transition us out of userland from the
 178  * point of view of the userland scheduler unless we actually have to
 179  * switch.  Switching typically occurs when a process blocks in the kernel.
 180  *
 181  * passive_release is called from within a critical section and the BGL will
 182  * still be held.  This function is NOT called for preemptions, only for
 183  * switchouts.  Note that other elements of the system (uio_yield()) assume
 184  * that the user cruft will be released when lwkt_switch() is called.
 185  */
 186 static void
 187 passive_release(struct thread *td)
 188 {
 189         struct proc *p = td->td_proc;
 190
 191         td->td_release = NULL;
 192
 193         /*
 194          * P_CP_RELEASED prevents the userland scheduler from messing with
 195          * this proc.
 196          */
 197         if ((p->p_flag & P_CP_RELEASED) == 0) {
 198                 p->p_flag |= P_CP_RELEASED;
 199                 lwkt_setpri_self(TDPRI_KERN_USER);
 200         }
 201
 202         /*
 203          * Only one process will have a P_CURPROC designation for each cpu
 204          * in the system.  Releasing it allows another userland process to
 205          * be scheduled in case our thread blocks in the kernel.
 206          */
 207         if (p->p_flag & P_CURPROC) {
 208                 release_curproc(p);
 209                 ++pass_release;
 210         }
 211 }
 212
 213 /*
 214  * userenter() passively intercepts the thread switch function to increase
 215  * the thread priority from a user priority to a kernel priority, reducing
 216  * syscall and trap overhead for the case where no switch occurs.
 217  */
 218
 219 static __inline void
 220 userenter(struct thread *curtd)
 221 {
 222         curtd->td_release = passive_release;
 223 }
 224
 225 static __inline void
 226 userexit(struct proc *p)
 227 {
 228         struct thread *td = p->p_thread;
 229
 230         /*
 231          * Reacquire our P_CURPROC status and adjust the LWKT priority
 232          * for our return to userland.  We can fast path the case where
 233          * td_release was not called by checking particular proc flags.
 234          * Otherwise we do it the slow way.
 235          *
 236          * Lowering our priority may make other higher priority threads
 237          * runnable. lwkt_setpri_self() does not switch away, so call
 238          * lwkt_maybe_switch() to deal with it.
 239          *
 240          * WARNING!  Once our priority is lowered to a user level priority
 241          * it is possible, once we return to user mode (or if we were to
 242          * block) for a cpu-bound user process to prevent us from getting cpu
 243          * again.  This is always the last step.
 244          */
 245         td->td_release = NULL;
 246         if ((p->p_flag & (P_CP_RELEASED|P_CURPROC)) == P_CURPROC) {
 247                 ++fast_release;
 248         } else {
 249                 ++slow_release;
 250                 acquire_curproc(p);
 251
 252                 switch(p->p_rtprio.type) {
 253                 case RTP_PRIO_IDLE:
 254                         lwkt_setpri_self(TDPRI_USER_IDLE);
 255                         break;
 256                 case RTP_PRIO_REALTIME:
 257                 case RTP_PRIO_FIFO:
 258                         lwkt_setpri_self(TDPRI_USER_REAL);
 259                         break;
 260                 default:
 261                         lwkt_setpri_self(TDPRI_USER_NORM);
 262                         break;
 263                 }
 264         }
 265         lwkt_maybe_switch();
 266 }
 267
 268
 269 static void
 270 userret(struct proc *p, struct trapframe *frame, u_quad_t oticks)
 271 {
 272         int sig;
 273
 274         /*
 275          * Post any pending signals
 276          */
 277         while ((sig = CURSIG(p)) != 0) {
 278                 postsig(sig);
 279         }
 280
 281         /*
 282          * If a reschedule has been requested then we release the current
 283          * process in order to shift our P_CURPROC designation to another
 284          * user process.  userexit() will reacquire P_CURPROC and block
 285          * there.
 286          */
 287         if (resched_wanted()) {
 288                 p->p_thread->td_release = NULL;
 289                 if ((p->p_flag & P_CP_RELEASED) == 0) {
 290                         p->p_flag |= P_CP_RELEASED;
 291                         lwkt_setpri_self(TDPRI_KERN_USER);
 292                 }
 293                 if (p->p_flag & P_CURPROC) {
 294                         release_curproc(p);
 295                 } else {
 296                         clear_resched();
 297                 }
 298         }
 299
 300         /*
 301          * Charge system time if profiling.  Note: times are in microseconds.
 302          */
 303         if (p->p_flag & P_PROFIL) {
 304                 addupc_task(p, frame->tf_eip,
 305                     (u_int)(curthread->td_sticks - oticks));
 306         }
 307
 308         /*
 309          * Post any pending signals XXX
 310          */
 311         while ((sig = CURSIG(p)) != 0)
 312                 postsig(sig);
 313 }
 314
 315 #ifdef DEVICE_POLLING
 316 extern u_int32_t poll_in_trap;
 317 extern int ether_poll (int count);
 318 #endif /* DEVICE_POLLING */
 319
 320 /*
 321  * Exception, fault, and trap interface to the FreeBSD kernel.
 322  * This common code is called from assembly language IDT gate entry
 323  * routines that prepare a suitable stack frame, and restore this
 324  * frame after the exception has been processed.
 325  *
 326  * This function is also called from doreti in an interlock to handle ASTs.
 327  * For example:  hardwareint->INTROUTINE->(set ast)->doreti->trap
 328  *
 329  * NOTE!  We have to retrieve the fault address prior to obtaining the
 330  * MP lock because get_mplock() may switch out.  YYY cr2 really ought
 331  * to be retrieved by the assembly code, not here.
 332  */
 333 void
 334 trap(frame)
 335         struct trapframe frame;
 336 {
 337         struct thread *td = curthread;
 338         struct proc *p;
 339         u_quad_t sticks = 0;
 340         int i = 0, ucode = 0, type, code;
 341         vm_offset_t eva;
 342
 343         p = td->td_proc;
 344 #ifdef DDB
 345         if (db_active) {
 346                 eva = (frame.tf_trapno == T_PAGEFLT ? rcr2() : 0);
 347                 get_mplock();
 348                 trap_fatal(&frame, eva);
 349                 goto out2;
 350         }
 351 #endif
 352
 353         eva = 0;
 354         if (frame.tf_trapno == T_PAGEFLT) {
 355                 /*
 356                  * For some Cyrix CPUs, %cr2 is clobbered by interrupts.
 357                  * This problem is worked around by using an interrupt
 358                  * gate for the pagefault handler.  We are finally ready
 359                  * to read %cr2 and then must reenable interrupts.
 360                  *
 361                  * XXX this should be in the switch statement, but the
 362                  * NO_FOOF_HACK and VM86 goto and ifdefs obfuscate the
 363                  * flow of control too much for this to be obviously
 364                  * correct.
 365                  */
 366                 eva = rcr2();
 367                 get_mplock();
 368                 cpu_enable_intr();
 369         } else {
 370                 get_mplock();
 371         }
 372         /*
 373          * MP lock is held at this point
 374          */
 375
 376         if (!(frame.tf_eflags & PSL_I)) {
 377                 /*
 378                  * Buggy application or kernel code has disabled interrupts
 379                  * and then trapped.  Enabling interrupts now is wrong, but
 380                  * it is better than running with interrupts disabled until
 381                  * they are accidentally enabled later.
 382                  */
 383                 type = frame.tf_trapno;
 384                 if (ISPL(frame.tf_cs)==SEL_UPL || (frame.tf_eflags & PSL_VM)) {
 385                         printf(
 386                             "pid %ld (%s): trap %d with interrupts disabled\n",
 387                             (long)curproc->p_pid, curproc->p_comm, type);
 388                 } else if (type != T_BPTFLT && type != T_TRCTRAP) {
 389                         /*
 390                          * XXX not quite right, since this may be for a
 391                          * multiple fault in user mode.
 392                          */
 393                         printf("kernel trap %d with interrupts disabled\n",
 394                             type);
 395                 }
 396                 cpu_enable_intr();
 397         }
 398
 399
 400 #ifdef DEVICE_POLLING
 401         if (poll_in_trap)
 402                 ether_poll(poll_in_trap);
 403 #endif /* DEVICE_POLLING */
 404
 405 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 406 restart:
 407 #endif
 408         type = frame.tf_trapno;
 409         code = frame.tf_err;
 410
 411         if (in_vm86call) {
 412                 if (frame.tf_eflags & PSL_VM &&
 413                     (type == T_PROTFLT || type == T_STKFLT)) {
 414 #ifdef SMP
 415                         KKASSERT(curthread->td_mpcount > 0);
 416 #endif
 417                         i = vm86_emulate((struct vm86frame *)&frame);
 418 #ifdef SMP
 419                         KKASSERT(curthread->td_mpcount > 0);
 420 #endif
 421                         if (i != 0) {
 422                                 /*
 423                                  * returns to original process
 424                                  */
 425                                 vm86_trap((struct vm86frame *)&frame);
 426                                 KKASSERT(0);
 427                         }
 428                         goto out2;
 429                 }
 430                 switch (type) {
 431                         /*
 432                          * these traps want either a process context, or
 433                          * assume a normal userspace trap.
 434                          */
 435                 case T_PROTFLT:
 436                 case T_SEGNPFLT:
 437                         trap_fatal(&frame, eva);
 438                         goto out2;
 439                 case T_TRCTRAP:
 440                         type = T_BPTFLT;        /* kernel breakpoint */
 441                         /* FALL THROUGH */
 442                 }
 443                 goto kernel_trap;       /* normal kernel trap handling */
 444         }
 445
 446         if ((ISPL(frame.tf_cs) == SEL_UPL) || (frame.tf_eflags & PSL_VM)) {
 447                 /* user trap */
 448
 449                 userenter(td);
 450
 451                 sticks = curthread->td_sticks;
 452                 p->p_md.md_regs = &frame;
 453
 454                 switch (type) {
 455                 case T_PRIVINFLT:       /* privileged instruction fault */
 456                         ucode = type;
 457                         i = SIGILL;
 458                         break;
 459
 460                 case T_BPTFLT:          /* bpt instruction fault */
 461                 case T_TRCTRAP:         /* trace trap */
 462                         frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
 463                         i = SIGTRAP;
 464                         break;
 465
 466                 case T_ARITHTRAP:       /* arithmetic trap */
 467                         ucode = code;
 468                         i = SIGFPE;
 469                         break;
 470
 471                 case T_ASTFLT:          /* Allow process switch */
 472                         mycpu->gd_cnt.v_soft++;
 473                         if (mycpu->gd_reqflags & RQF_AST_OWEUPC) {
 474                                 atomic_clear_int_nonlocked(&mycpu->gd_reqflags,
 475                                             RQF_AST_OWEUPC);
 476                                 addupc_task(p, p->p_stats->p_prof.pr_addr,
 477                                             p->p_stats->p_prof.pr_ticks);
 478                         }
 479                         goto out;
 480
 481                         /*
 482                          * The following two traps can happen in
 483                          * vm86 mode, and, if so, we want to handle
 484                          * them specially.
 485                          */
 486                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 487                 case T_STKFLT:          /* stack fault */
 488                         if (frame.tf_eflags & PSL_VM) {
 489                                 i = vm86_emulate((struct vm86frame *)&frame);
 490                                 if (i == 0)
 491                                         goto out;
 492                                 break;
 493                         }
 494                         /* FALL THROUGH */
 495
 496                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 497                 case T_TSSFLT:          /* invalid TSS fault */
 498                 case T_DOUBLEFLT:       /* double fault */
 499                 default:
 500                         ucode = code + BUS_SEGM_FAULT ;
 501                         i = SIGBUS;
 502                         break;
 503
 504                 case T_PAGEFLT:         /* page fault */
 505                         i = trap_pfault(&frame, TRUE, eva);
 506                         if (i == -1)
 507                                 goto out;
 508 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 509                         if (i == -2)
 510                                 goto restart;
 511 #endif
 512                         if (i == 0)
 513                                 goto out;
 514
 515                         ucode = T_PAGEFLT;
 516                         break;
 517
 518                 case T_DIVIDE:          /* integer divide fault */
 519                         ucode = FPE_INTDIV;
 520                         i = SIGFPE;
 521                         break;
 522
 523 #if NISA > 0
 524                 case T_NMI:
 525 #ifdef POWERFAIL_NMI
 526                         goto handle_powerfail;
 527 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 528                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 529                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 530 #ifdef DDB
 531                                 /*
 532                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 533                                  * for debugging.
 534                                  */
 535                                 if (ddb_on_nmi) {
 536                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 537                                         kdb_trap (type, 0, &frame);
 538                                 }
 539 #endif /* DDB */
 540                                 goto out2;
 541                         } else if (panic_on_nmi)
 542                                 panic("NMI indicates hardware failure");
 543                         break;
 544 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 545 #endif /* NISA > 0 */
 546
 547                 case T_OFLOW:           /* integer overflow fault */
 548                         ucode = FPE_INTOVF;
 549                         i = SIGFPE;
 550                         break;
 551
 552                 case T_BOUND:           /* bounds check fault */
 553                         ucode = FPE_FLTSUB;
 554                         i = SIGFPE;
 555                         break;
 556
 557                 case T_DNA:
 558 #if NNPX > 0
 559                         /* if a transparent fault (due to context switch "late") */
 560                         if (npxdna())
 561                                 goto out;
 562 #endif
 563                         if (!pmath_emulate) {
 564                                 i = SIGFPE;
 565                                 ucode = FPE_FPU_NP_TRAP;
 566                                 break;
 567                         }
 568                         i = (*pmath_emulate)(&frame);
 569                         if (i == 0) {
 570                                 if (!(frame.tf_eflags & PSL_T))
 571                                         goto out2;
 572                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
 573                                 i = SIGTRAP;
 574                         }
 575                         /* else ucode = emulator_only_knows() XXX */
 576                         break;
 577
 578                 case T_FPOPFLT:         /* FPU operand fetch fault */
 579                         ucode = T_FPOPFLT;
 580                         i = SIGILL;
 581                         break;
 582
 583                 case T_XMMFLT:          /* SIMD floating-point exception */
 584                         ucode = 0; /* XXX */
 585                         i = SIGFPE;
 586                         break;
 587                 }
 588         } else {
 589 kernel_trap:
 590                 /* kernel trap */
 591
 592                 switch (type) {
 593                 case T_PAGEFLT:                 /* page fault */
 594                         (void) trap_pfault(&frame, FALSE, eva);
 595                         goto out2;
 596
 597                 case T_DNA:
 598 #if NNPX > 0
 599                         /*
 600                          * The kernel is apparently using npx for copying.
 601                          * XXX this should be fatal unless the kernel has
 602                          * registered such use.
 603                          */
 604                         if (npxdna())
 605                                 goto out2;
 606 #endif
 607                         break;
 608
 609                 case T_PROTFLT:         /* general protection fault */
 610                 case T_SEGNPFLT:        /* segment not present fault */
 611                         /*
 612                          * Invalid segment selectors and out of bounds
 613                          * %eip's and %esp's can be set up in user mode.
 614                          * This causes a fault in kernel mode when the
 615                          * kernel tries to return to user mode.  We want
 616                          * to get this fault so that we can fix the
 617                          * problem here and not have to check all the
 618                          * selectors and pointers when the user changes
 619                          * them.
 620                          */
 621 #define MAYBE_DORETI_FAULT(where, whereto)                              \
 622         do {                                                            \
 623                 if (frame.tf_eip == (int)where) {                       \
 624                         frame.tf_eip = (int)whereto;                    \
 625                         goto out2;                                      \
 626                 }                                                       \
 627         } while (0)
 628                         if (mycpu->gd_intr_nesting_level == 0) {
 629                                 /*
 630                                  * Invalid %fs's and %gs's can be created using
 631                                  * procfs or PT_SETREGS or by invalidating the
 632                                  * underlying LDT entry.  This causes a fault
 633                                  * in kernel mode when the kernel attempts to
 634                                  * switch contexts.  Lose the bad context
 635                                  * (XXX) so that we can continue, and generate
 636                                  * a signal.
 637                                  */
 638                                 if (frame.tf_eip == (int)cpu_switch_load_gs) {
 639                                         curthread->td_pcb->pcb_gs = 0;
 640                                         psignal(p, SIGBUS);
 641                                         goto out2;
 642                                 }
 643                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_iret,
 644                                                    doreti_iret_fault);
 645                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_popl_ds,
 646                                                    doreti_popl_ds_fault);
 647                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_popl_es,
 648                                                    doreti_popl_es_fault);
 649                                 MAYBE_DORETI_FAULT(doreti_popl_fs,
 650                                                    doreti_popl_fs_fault);
 651                                 if (curthread->td_pcb->pcb_onfault) {
 652                                         frame.tf_eip = (int)curthread->td_pcb->pcb_onfault;
 653                                         goto out2;
 654                                 }
 655                         }
 656                         break;
 657
 658                 case T_TSSFLT:
 659                         /*
 660                          * PSL_NT can be set in user mode and isn't cleared
 661                          * automatically when the kernel is entered.  This
 662                          * causes a TSS fault when the kernel attempts to
 663                          * `iret' because the TSS link is uninitialized.  We
 664                          * want to get this fault so that we can fix the
 665                          * problem here and not every time the kernel is
 666                          * entered.
 667                          */
 668                         if (frame.tf_eflags & PSL_NT) {
 669                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_NT;
 670                                 goto out2;
 671                         }
 672                         break;
 673
 674                 case T_TRCTRAP:  /* trace trap */
 675                         if (frame.tf_eip == (int)IDTVEC(syscall)) {
 676                                 /*
 677                                  * We've just entered system mode via the
 678                                  * syscall lcall.  Continue single stepping
 679                                  * silently until the syscall handler has
 680                                  * saved the flags.
 681                                  */
 682                                 goto out2;
 683                         }
 684                         if (frame.tf_eip == (int)IDTVEC(syscall) + 1) {
 685                                 /*
 686                                  * The syscall handler has now saved the
 687                                  * flags.  Stop single stepping it.
 688                                  */
 689                                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
 690                                 goto out2;
 691                         }
 692                         /*
 693                          * Ignore debug register trace traps due to
 694                          * accesses in the user's address space, which
 695                          * can happen under several conditions such as
 696                          * if a user sets a watchpoint on a buffer and
 697                          * then passes that buffer to a system call.
 698                          * We still want to get TRCTRAPS for addresses
 699                          * in kernel space because that is useful when
 700                          * debugging the kernel.
 701                          */
 702                         if (user_dbreg_trap()) {
 703                                 /*
 704                                  * Reset breakpoint bits because the
 705                                  * processor doesn't
 706                                  */
 707                                 load_dr6(rdr6() & 0xfffffff0);
 708                                 goto out2;
 709                         }
 710                         /*
 711                          * Fall through (TRCTRAP kernel mode, kernel address)
 712                          */
 713                 case T_BPTFLT:
 714                         /*
 715                          * If DDB is enabled, let it handle the debugger trap.
 716                          * Otherwise, debugger traps "can't happen".
 717                          */
 718 #ifdef DDB
 719                         if (kdb_trap (type, 0, &frame))
 720                                 goto out2;
 721 #endif
 722                         break;
 723
 724 #if NISA > 0
 725                 case T_NMI:
 726 #ifdef POWERFAIL_NMI
 727 #ifndef TIMER_FREQ
 728 #  define TIMER_FREQ 1193182
 729 #endif
 730         handle_powerfail:
 731                 {
 732                   static unsigned lastalert = 0;
 733
 734                   if(time_second - lastalert > 10)
 735                     {
 736                       log(LOG_WARNING, "NMI: power fail\n");
 737                       sysbeep(TIMER_FREQ/880, hz);
 738                       lastalert = time_second;
 739                     }
 740                     /* YYY mp count */
 741                   goto out2;
 742                 }
 743 #else /* !POWERFAIL_NMI */
 744                         /* machine/parity/power fail/"kitchen sink" faults */
 745                         if (isa_nmi(code) == 0) {
 746 #ifdef DDB
 747                                 /*
 748                                  * NMI can be hooked up to a pushbutton
 749                                  * for debugging.
 750                                  */
 751                                 if (ddb_on_nmi) {
 752                                         printf ("NMI ... going to debugger\n");
 753                                         kdb_trap (type, 0, &frame);
 754                                 }
 755 #endif /* DDB */
 756                                 goto out2;
 757                         } else if (panic_on_nmi == 0)
 758                                 goto out2;
 759                         /* FALL THROUGH */
 760 #endif /* POWERFAIL_NMI */
 761 #endif /* NISA > 0 */
 762                 }
 763
 764                 trap_fatal(&frame, eva);
 765                 goto out2;
 766         }
 767
 768         /* Translate fault for emulators (e.g. Linux) */
 769         if (*p->p_sysent->sv_transtrap)
 770                 i = (*p->p_sysent->sv_transtrap)(i, type);
 771
 772         trapsignal(p, i, ucode);
 773
 774 #ifdef DEBUG
 775         if (type <= MAX_TRAP_MSG) {
 776                 uprintf("fatal process exception: %s",
 777                         trap_msg[type]);
 778                 if ((type == T_PAGEFLT) || (type == T_PROTFLT))
 779                         uprintf(", fault VA = 0x%lx", (u_long)eva);
 780                 uprintf("\n");
 781         }
 782 #endif
 783
 784 out:
 785 #ifdef SMP
 786         if (ISPL(frame.tf_cs) == SEL_UPL)
 787                 KASSERT(curthread->td_mpcount == 1, ("badmpcount trap from %p", (void *)frame.tf_eip));
 788 #endif
 789         userret(p, &frame, sticks);
 790         userexit(p);
 791 out2:
 792 #ifdef SMP
 793         KKASSERT(curthread->td_mpcount > 0);
 794 #endif
 795         rel_mplock();
 796 }
 797
 798 #ifdef notyet
 799 /*
 800  * This version doesn't allow a page fault to user space while
 801  * in the kernel. The rest of the kernel needs to be made "safe"
 802  * before this can be used. I think the only things remaining
 803  * to be made safe are the iBCS2 code and the process tracing/
 804  * debugging code.
 805  */
 806 static int
 807 trap_pfault(frame, usermode, eva)
 808         struct trapframe *frame;
 809         int usermode;
 810         vm_offset_t eva;
 811 {
 812         vm_offset_t va;
 813         struct vmspace *vm = NULL;
 814         vm_map_t map = 0;
 815         int rv = 0;
 816         vm_prot_t ftype;
 817         struct proc *p = curproc;
 818
 819         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 820                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 821         else
 822                 ftype = VM_PROT_READ;
 823
 824         va = trunc_page(eva);
 825         if (va < VM_MIN_KERNEL_ADDRESS) {
 826                 vm_offset_t v;
 827                 vm_page_t mpte;
 828
 829                 if (p == NULL ||
 830                     (!usermode && va < VM_MAXUSER_ADDRESS &&
 831                      (mycpu->gd_intr_nesting_level != 0 ||
 832                       curthread->td_pcb->pcb_onfault == NULL))) {
 833                         trap_fatal(frame, eva);
 834                         return (-1);
 835                 }
 836
 837                 /*
 838                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
 839                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
 840                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
 841                  */
 842                 vm = p->p_vmspace;
 843                 if (vm == NULL)
 844                         goto nogo;
 845
 846                 map = &vm->vm_map;
 847
 848                 /*
 849                  * Keep swapout from messing with us during this
 850                  *      critical time.
 851                  */
 852                 ++p->p_lock;
 853
 854                 /*
 855                  * Grow the stack if necessary
 856                  */
 857                 /* grow_stack returns false only if va falls into
 858                  * a growable stack region and the stack growth
 859                  * fails.  It returns true if va was not within
 860                  * a growable stack region, or if the stack
 861                  * growth succeeded.
 862                  */
 863                 if (!grow_stack (p, va)) {
 864                         rv = KERN_FAILURE;
 865                         --p->p_lock;
 866                         goto nogo;
 867                 }
 868
 869                 /* Fault in the user page: */
 870                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
 871                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
 872                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
 873
 874                 --p->p_lock;
 875         } else {
 876                 /*
 877                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
 878                  */
 879                 if (usermode)
 880                         goto nogo;
 881
 882                 /*
 883                  * Since we know that kernel virtual address addresses
 884                  * always have pte pages mapped, we just have to fault
 885                  * the page.
 886                  */
 887                 rv = vm_fault(kernel_map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 888         }
 889
 890         if (rv == KERN_SUCCESS)
 891                 return (0);
 892 nogo:
 893         if (!usermode) {
 894                 if (mycpu->gd_intr_nesting_level == 0 && curthread->td_pcb->pcb_onfault) {
 895                         frame->tf_eip = (int)curthread->td_pcb->pcb_onfault;
 896                         return (0);
 897                 }
 898                 trap_fatal(frame, eva);
 899                 return (-1);
 900         }
 901
 902         /* kludge to pass faulting virtual address to sendsig */
 903         frame->tf_err = eva;
 904
 905         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
 906 }
 907 #endif
 908
 909 int
 910 trap_pfault(frame, usermode, eva)
 911         struct trapframe *frame;
 912         int usermode;
 913         vm_offset_t eva;
 914 {
 915         vm_offset_t va;
 916         struct vmspace *vm = NULL;
 917         vm_map_t map = 0;
 918         int rv = 0;
 919         vm_prot_t ftype;
 920         struct proc *p = curproc;
 921
 922         va = trunc_page(eva);
 923         if (va >= KERNBASE) {
 924                 /*
 925                  * Don't allow user-mode faults in kernel address space.
 926                  * An exception:  if the faulting address is the invalid
 927                  * instruction entry in the IDT, then the Intel Pentium
 928                  * F00F bug workaround was triggered, and we need to
 929                  * treat it is as an illegal instruction, and not a page
 930                  * fault.
 931                  */
 932 #if defined(I586_CPU) && !defined(NO_F00F_HACK)
 933                 if ((eva == (unsigned int)&idt[6]) && has_f00f_bug) {
 934                         frame->tf_trapno = T_PRIVINFLT;
 935                         return -2;
 936                 }
 937 #endif
 938                 if (usermode)
 939                         goto nogo;
 940
 941                 map = kernel_map;
 942         } else {
 943                 /*
 944                  * This is a fault on non-kernel virtual memory.
 945                  * vm is initialized above to NULL. If curproc is NULL
 946                  * or curproc->p_vmspace is NULL the fault is fatal.
 947                  */
 948                 if (p != NULL)
 949                         vm = p->p_vmspace;
 950
 951                 if (vm == NULL)
 952                         goto nogo;
 953
 954                 map = &vm->vm_map;
 955         }
 956
 957         if (frame->tf_err & PGEX_W)
 958                 ftype = VM_PROT_WRITE;
 959         else
 960                 ftype = VM_PROT_READ;
 961
 962         if (map != kernel_map) {
 963                 /*
 964                  * Keep swapout from messing with us during this
 965                  *      critical time.
 966                  */
 967                 ++p->p_lock;
 968
 969                 /*
 970                  * Grow the stack if necessary
 971                  */
 972                 /* grow_stack returns false only if va falls into
 973                  * a growable stack region and the stack growth
 974                  * fails.  It returns true if va was not within
 975                  * a growable stack region, or if the stack
 976                  * growth succeeded.
 977                  */
 978                 if (!grow_stack (p, va)) {
 979                         rv = KERN_FAILURE;
 980                         --p->p_lock;
 981                         goto nogo;
 982                 }
 983
 984                 /* Fault in the user page: */
 985                 rv = vm_fault(map, va, ftype,
 986                               (ftype & VM_PROT_WRITE) ? VM_FAULT_DIRTY
 987                                                       : VM_FAULT_NORMAL);
 988
 989                 --p->p_lock;
 990         } else {
 991                 /*
 992                  * Don't have to worry about process locking or stacks in the kernel.
 993                  */
 994                 rv = vm_fault(map, va, ftype, VM_FAULT_NORMAL);
 995         }
 996
 997         if (rv == KERN_SUCCESS)
 998                 return (0);
 999 nogo:
1000         if (!usermode) {
1001                 if (mycpu->gd_intr_nesting_level == 0 && curthread->td_pcb->pcb_onfault) {
1002                         frame->tf_eip = (int)curthread->td_pcb->pcb_onfault;
1003                         return (0);
1004                 }
1005                 trap_fatal(frame, eva);
1006                 return (-1);
1007         }
1008
1009         /* kludge to pass faulting virtual address to sendsig */
1010         frame->tf_err = eva;
1011
1012         return((rv == KERN_PROTECTION_FAILURE) ? SIGBUS : SIGSEGV);
1013 }
1014
1015 static void
1016 trap_fatal(frame, eva)
1017         struct trapframe *frame;
1018         vm_offset_t eva;
1019 {
1020         int code, type, ss, esp;
1021         struct soft_segment_descriptor softseg;
1022
1023         code = frame->tf_err;
1024         type = frame->tf_trapno;
1025         sdtossd(&gdt[mycpu->gd_cpuid * NGDT + IDXSEL(frame->tf_cs & 0xffff)].sd, &softseg);
1026
1027         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
1028                 printf("\n\nFatal trap %d: %s while in %s mode\n",
1029                         type, trap_msg[type],
1030                         frame->tf_eflags & PSL_VM ? "vm86" :
1031                         ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL ? "user" : "kernel");
1032 #ifdef SMP
1033         /* three seperate prints in case of a trap on an unmapped page */
1034         printf("mp_lock = %08x; ", mp_lock);
1035         printf("cpuid = %d; ", mycpu->gd_cpuid);
1036         printf("lapic.id = %08x\n", lapic.id);
1037 #endif
1038         if (type == T_PAGEFLT) {
1039                 printf("fault virtual address   = 0x%x\n", eva);
1040                 printf("fault code              = %s %s, %s\n",
1041                         code & PGEX_U ? "user" : "supervisor",
1042                         code & PGEX_W ? "write" : "read",
1043                         code & PGEX_P ? "protection violation" : "page not present");
1044         }
1045         printf("instruction pointer     = 0x%x:0x%x\n",
1046                frame->tf_cs & 0xffff, frame->tf_eip);
1047         if ((ISPL(frame->tf_cs) == SEL_UPL) || (frame->tf_eflags & PSL_VM)) {
1048                 ss = frame->tf_ss & 0xffff;
1049                 esp = frame->tf_esp;
1050         } else {
1051                 ss = GSEL(GDATA_SEL, SEL_KPL);
1052                 esp = (int)&frame->tf_esp;
1053         }
1054         printf("stack pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, esp);
1055         printf("frame pointer           = 0x%x:0x%x\n", ss, frame->tf_ebp);
1056         printf("code segment            = base 0x%x, limit 0x%x, type 0x%x\n",
1057                softseg.ssd_base, softseg.ssd_limit, softseg.ssd_type);
1058         printf("                        = DPL %d, pres %d, def32 %d, gran %d\n",
1059                softseg.ssd_dpl, softseg.ssd_p, softseg.ssd_def32,
1060                softseg.ssd_gran);
1061         printf("processor eflags        = ");
1062         if (frame->tf_eflags & PSL_T)
1063                 printf("trace trap, ");
1064         if (frame->tf_eflags & PSL_I)
1065                 printf("interrupt enabled, ");
1066         if (frame->tf_eflags & PSL_NT)
1067                 printf("nested task, ");
1068         if (frame->tf_eflags & PSL_RF)
1069                 printf("resume, ");
1070         if (frame->tf_eflags & PSL_VM)
1071                 printf("vm86, ");
1072         printf("IOPL = %d\n", (frame->tf_eflags & PSL_IOPL) >> 12);
1073         printf("current process         = ");
1074         if (curproc) {
1075                 printf("%lu (%s)\n",
1076                     (u_long)curproc->p_pid, curproc->p_comm ?
1077                     curproc->p_comm : "");
1078         } else {
1079                 printf("Idle\n");
1080         }
1081         printf("current thread          = pri %d ", curthread->td_pri);
1082         if (curthread->td_pri >= TDPRI_CRIT)
1083                 printf("(CRIT)");
1084         printf("\n");
1085         printf("interrupt mask          = ");
1086         if ((curthread->td_cpl & net_imask) == net_imask)
1087                 printf("net ");
1088         if ((curthread->td_cpl & tty_imask) == tty_imask)
1089                 printf("tty ");
1090         if ((curthread->td_cpl & bio_imask) == bio_imask)
1091                 printf("bio ");
1092         if ((curthread->td_cpl & cam_imask) == cam_imask)
1093                 printf("cam ");
1094         if (curthread->td_cpl == 0)
1095                 printf("none");
1096 #ifdef SMP
1097 /**
1098  *  XXX FIXME:
1099  *      we probably SHOULD have stopped the other CPUs before now!
1100  *      another CPU COULD have been touching cpl at this moment...
1101  */
1102         printf(" <- SMP: XXX");
1103 #endif
1104         printf("\n");
1105
1106 #ifdef KDB
1107         if (kdb_trap(&psl))
1108                 return;
1109 #endif
1110 #ifdef DDB
1111         if ((debugger_on_panic || db_active) && kdb_trap(type, code, frame))
1112                 return;
1113 #endif
1114         printf("trap number             = %d\n", type);
1115         if (type <= MAX_TRAP_MSG)
1116                 panic("%s", trap_msg[type]);
1117         else
1118                 panic("unknown/reserved trap");
1119 }
1120
1121 /*
1122  * Double fault handler. Called when a fault occurs while writing
1123  * a frame for a trap/exception onto the stack. This usually occurs
1124  * when the stack overflows (such is the case with infinite recursion,
1125  * for example).
1126  *
1127  * XXX Note that the current PTD gets replaced by IdlePTD when the
1128  * task switch occurs. This means that the stack that was active at
1129  * the time of the double fault is not available at <kstack> unless
1130  * the machine was idle when the double fault occurred. The downside
1131  * of this is that "trace <ebp>" in ddb won't work.
1132  */
1133 void
1134 dblfault_handler()
1135 {
1136         struct mdglobaldata *gd = mdcpu;
1137
1138         printf("\nFatal double fault:\n");
1139         printf("eip = 0x%x\n", gd->gd_common_tss.tss_eip);
1140         printf("esp = 0x%x\n", gd->gd_common_tss.tss_esp);
1141         printf("ebp = 0x%x\n", gd->gd_common_tss.tss_ebp);
1142 #ifdef SMP
1143         /* three seperate prints in case of a trap on an unmapped page */
1144         printf("mp_lock = %08x; ", mp_lock);
1145         printf("cpuid = %d; ", mycpu->gd_cpuid);
1146         printf("lapic.id = %08x\n", lapic.id);
1147 #endif
1148         panic("double fault");
1149 }
1150
1151 /*
1152  * Compensate for 386 brain damage (missing URKR).
1153  * This is a little simpler than the pagefault handler in trap() because
1154  * it the page tables have already been faulted in and high addresses
1155  * are thrown out early for other reasons.
1156  */
1157 int trapwrite(addr)
1158         unsigned addr;
1159 {
1160         struct proc *p;
1161         vm_offset_t va;
1162         struct vmspace *vm;
1163         int rv;
1164
1165         va = trunc_page((vm_offset_t)addr);
1166         /*
1167          * XXX - MAX is END.  Changed > to >= for temp. fix.
1168          */
1169         if (va >= VM_MAXUSER_ADDRESS)
1170                 return (1);
1171
1172         p = curproc;
1173         vm = p->p_vmspace;
1174
1175         ++p->p_lock;
1176
1177         if (!grow_stack (p, va)) {
1178                 --p->p_lock;
1179                 return (1);
1180         }
1181
1182         /*
1183          * fault the data page
1184          */
1185         rv = vm_fault(&vm->vm_map, va, VM_PROT_WRITE, VM_FAULT_DIRTY);
1186
1187         --p->p_lock;
1188
1189         if (rv != KERN_SUCCESS)
1190                 return 1;
1191
1192         return (0);
1193 }
1194
1195 /*
1196  *      syscall2 -      MP aware system call request C handler
1197  *
1198  *      A system call is essentially treated as a trap except that the
1199  *      MP lock is not held on entry or return.  We are responsible for
1200  *      obtaining the MP lock if necessary and for handling ASTs
1201  *      (e.g. a task switch) prior to return.
1202  *
1203  *      In general, only simple access and manipulation of curproc and
1204  *      the current stack is allowed without having to hold MP lock.
1205  */
1206 void
1207 syscall2(struct trapframe frame)
1208 {
1209         struct thread *td = curthread;
1210         struct proc *p = td->td_proc;
1211         caddr_t params;
1212         int i;
1213         struct sysent *callp;
1214         register_t orig_tf_eflags;
1215         u_quad_t sticks;
1216         int error;
1217         int narg;
1218         u_int code;
1219         union sysunion args;
1220
1221 #ifdef DIAGNOSTIC
1222         if (ISPL(frame.tf_cs) != SEL_UPL) {
1223                 get_mplock();
1224                 panic("syscall");
1225                 /* NOT REACHED */
1226         }
1227 #endif
1228
1229 #ifdef SMP
1230         KASSERT(curthread->td_mpcount == 0, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1231         get_mplock();
1232 #endif
1233         /*
1234          * access non-atomic field from critical section.  p_sticks is
1235          * updated by the clock interrupt.  Also use this opportunity
1236          * to lazy-raise our LWKT priority.
1237          */
1238         userenter(td);
1239         crit_enter_quick(td);
1240         sticks = curthread->td_sticks;
1241         crit_exit_quick(td);
1242
1243         p->p_md.md_regs = &frame;
1244         params = (caddr_t)frame.tf_esp + sizeof(int);
1245         code = frame.tf_eax;
1246         orig_tf_eflags = frame.tf_eflags;
1247
1248         if (p->p_sysent->sv_prepsyscall) {
1249                 /*
1250                  * The prep code is not MP aware.
1251                  */
1252                 (*p->p_sysent->sv_prepsyscall)(&frame, (int *)(&args.nosys.usrmsg + 1), &code, &params);
1253         } else {
1254                 /*
1255                  * Need to check if this is a 32 bit or 64 bit syscall.
1256                  * fuword is MP aware.
1257                  */
1258                 if (code == SYS_syscall) {
1259                         /*
1260                          * Code is first argument, followed by actual args.
1261                          */
1262                         code = fuword(params);
1263                         params += sizeof(int);
1264                 } else if (code == SYS___syscall) {
1265                         /*
1266                          * Like syscall, but code is a quad, so as to maintain
1267                          * quad alignment for the rest of the arguments.
1268                          */
1269                         code = fuword(params);
1270                         params += sizeof(quad_t);
1271                 }
1272         }
1273
1274         if (p->p_sysent->sv_mask)
1275                 code &= p->p_sysent->sv_mask;
1276
1277         if (code >= p->p_sysent->sv_size)
1278                 callp = &p->p_sysent->sv_table[0];
1279         else
1280                 callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
1281
1282         narg = callp->sy_narg & SYF_ARGMASK;
1283
1284         /*
1285          * copyin is MP aware, but the tracing code is not
1286          */
1287         if (params && (i = narg * sizeof(register_t)) &&
1288             (error = copyin(params, (caddr_t)(&args.nosys.usrmsg + 1), (u_int)i))) {
1289 #ifdef KTRACE
1290                 if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL))
1291                         ktrsyscall(p->p_tracep, code, narg, (void *)(&args.nosys.usrmsg + 1));
1292 #endif
1293                 goto bad;
1294         }
1295
1296 #if 0
1297         /*
1298          * Try to run the syscall without the MP lock if the syscall
1299          * is MP safe.  We have to obtain the MP lock no matter what if
1300          * we are ktracing
1301          */
1302         if ((callp->sy_narg & SYF_MPSAFE) == 0) {
1303                 get_mplock();
1304                 have_mplock = 1;
1305         }
1306 #endif
1307
1308 #ifdef KTRACE
1309         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL)) {
1310                 ktrsyscall(p->p_tracep, code, narg, (void *)(&args.nosys.usrmsg + 1));
1311         }
1312 #endif
1313         lwkt_initmsg(&args.lmsg, &td->td_msgport, code);
1314         args.sysmsg_fds[0] = 0;
1315         args.sysmsg_fds[1] = frame.tf_edx;
1316
1317         STOPEVENT(p, S_SCE, narg);      /* MP aware */
1318
1319         error = (*callp->sy_call)(&args);
1320
1321         /*
1322          * MP SAFE (we may or may not have the MP lock at this point)
1323          */
1324         switch (error) {
1325         case 0:
1326                 /*
1327                  * Reinitialize proc pointer `p' as it may be different
1328                  * if this is a child returning from fork syscall.
1329                  */
1330                 p = curproc;
1331                 frame.tf_eax = args.sysmsg_fds[0];
1332                 frame.tf_edx = args.sysmsg_fds[1];
1333                 frame.tf_eflags &= ~PSL_C;
1334                 break;
1335         case ERESTART:
1336                 /*
1337                  * Reconstruct pc, assuming lcall $X,y is 7 bytes,
1338                  * int 0x80 is 2 bytes. We saved this in tf_err.
1339                  */
1340                 frame.tf_eip -= frame.tf_err;
1341                 break;
1342         case EJUSTRETURN:
1343                 break;
1344         case EASYNC:
1345                 panic("Unexpected EASYNC return value (for now)");
1346         default:
1347 bad:
1348                 if (p->p_sysent->sv_errsize) {
1349                         if (error >= p->p_sysent->sv_errsize)
1350                                 error = -1;     /* XXX */
1351                         else
1352                                 error = p->p_sysent->sv_errtbl[error];
1353                 }
1354                 frame.tf_eax = error;
1355                 frame.tf_eflags |= PSL_C;
1356                 break;
1357         }
1358
1359         /*
1360          * Traced syscall.  trapsignal() is not MP aware.
1361          */
1362         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1363                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
1364                 trapsignal(p, SIGTRAP, 0);
1365         }
1366
1367         /*
1368          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1369          */
1370         userret(p, &frame, sticks);
1371
1372 #ifdef KTRACE
1373         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET)) {
1374                 ktrsysret(p->p_tracep, code, error, args.sysmsg_result);
1375         }
1376 #endif
1377
1378         /*
1379          * This works because errno is findable through the
1380          * register set.  If we ever support an emulation where this
1381          * is not the case, this code will need to be revisited.
1382          */
1383         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1384
1385         userexit(p);
1386 #ifdef SMP
1387         /*
1388          * Release the MP lock if we had to get it
1389          */
1390         KASSERT(curthread->td_mpcount == 1, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1391         rel_mplock();
1392 #endif
1393 }
1394
1395 /*
1396  *      sendsys2 -      MP aware system message request C handler
1397  */
1398 void
1399 sendsys2(struct trapframe frame)
1400 {
1401         struct globaldata *gd;
1402         struct thread *td = curthread;
1403         struct proc *p = td->td_proc;
1404         register_t orig_tf_eflags;
1405         struct sysent *callp;
1406         union sysunion *sysun;
1407         lwkt_msg_t umsg;
1408         u_quad_t sticks;
1409         int error;
1410         int narg;
1411         u_int code = 0;
1412         int msgsize;
1413         int result;
1414
1415 #ifdef DIAGNOSTIC
1416         if (ISPL(frame.tf_cs) != SEL_UPL) {
1417                 get_mplock();
1418                 panic("syscall");
1419                 /* NOT REACHED */
1420         }
1421 #endif
1422
1423 #ifdef SMP
1424         KASSERT(curthread->td_mpcount == 0, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1425         get_mplock();
1426 #endif
1427         /*
1428          * access non-atomic field from critical section.  p_sticks is
1429          * updated by the clock interrupt.  Also use this opportunity
1430          * to lazy-raise our LWKT priority.
1431          */
1432         userenter(td);
1433         crit_enter_quick(td);
1434         sticks = curthread->td_sticks;
1435         crit_exit_quick(td);
1436
1437         p->p_md.md_regs = &frame;
1438         orig_tf_eflags = frame.tf_eflags;
1439         result = 0;
1440
1441         /*
1442          * Handle the waitport/waitmsg/checkport/checkmsg case
1443          *
1444          * YYY MOVE THIS TO INT 0x82!  We don't really need to combine it
1445          * with sendsys().
1446          */
1447         if ((msgsize = frame.tf_edx) <= 0) {
1448                 if (frame.tf_ecx) {
1449                         printf("waitmsg/checkmsg not yet supported: %08x\n",
1450                                 frame.tf_ecx);
1451                         error = ENOTSUP;
1452                         goto bad2;
1453                 }
1454                 if (frame.tf_eax) {
1455                         printf("waitport/checkport only the default port is supported at the moment\n");
1456                         error = ENOTSUP;
1457                         goto bad2;
1458                 }
1459                 switch(msgsize) {
1460                 case 0:
1461                         /*
1462                          * Wait on port for message
1463                          */
1464                         sysun = lwkt_getport(&td->td_msgport);
1465                         /* XXX block */
1466                         break;
1467                 case -1:
1468                         /*
1469                          * Test port for message
1470                          */
1471                         sysun = lwkt_getport(&td->td_msgport);
1472                         break;
1473                 default:
1474                         error = ENOSYS;
1475                         goto bad2;
1476                 }
1477                 if (sysun) {
1478                         gd = td->td_gd;
1479                         umsg = sysun->lmsg.opaque.ms_umsg;
1480                         frame.tf_eax = (register_t)umsg;
1481                         if (sysun->lmsg.ms_cleanupmsg)
1482                                 sysun->lmsg.ms_cleanupmsg(&td->td_msgport, &sysun->lmsg);
1483                         atomic_add_int_nonlocked(&td->td_msgport.mp_refs, -1);
1484                         sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[0] = sysun->lmsg.u.ms_fds[0];
1485                         sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[1] = sysun->lmsg.u.ms_fds[1];
1486                         sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_error = sysun->lmsg.ms_error;
1487                         error = sysun->lmsg.ms_error;
1488                         result = sysun->lmsg.u.ms_fds[0]; /* for ktrace */
1489                         if (error != 0 || code != SYS_execve) {
1490                                 error = copyout(
1491                                             &sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_copyout_start,
1492                                             &umsg->ms_copyout_start,
1493                                             ms_copyout_size);
1494                         }
1495                         crit_enter_quick(td);
1496                         sysun->lmsg.opaque.ms_sysunnext = gd->gd_freesysun;
1497                         gd->gd_freesysun = sysun;
1498                         crit_exit_quick(td);
1499                 } else {
1500                         frame.tf_eax = 0;
1501                 }
1502                 frame.tf_edx = 0;
1503                 code = 0;
1504                 error = 0;
1505                 goto good;
1506         }
1507
1508         /*
1509          * Extract the system call message.  If msgsize is zero we are
1510          * blocking on a message and/or message port.  If msgsize is -1
1511          * we are testing a message for completion or a message port for
1512          * activity.
1513          *
1514          * The userland system call message size includes the size of the
1515          * userland lwkt_msg plus arguments.  We load it into the userland
1516          * portion of our sysunion structure then we initialize the kerneland
1517          * portion and go.
1518          */
1519
1520         /*
1521          * Bad message size
1522          */
1523         if (msgsize < sizeof(struct lwkt_msg) ||
1524             msgsize > sizeof(union sysunion) - sizeof(union sysmsg)
1525         ) {
1526                 error = ENOSYS;
1527                 goto bad2;
1528         }
1529
1530         /*
1531          * Obtain a sysun from our per-cpu cache or allocate a new one.  Use
1532          * the opaque field to store the original (user) message pointer.
1533          * A critical section is necessary to interlock against interrupts
1534          * returning system messages to the thread cache.
1535          */
1536         gd = td->td_gd;
1537         crit_enter_quick(td);
1538         if ((sysun = gd->gd_freesysun) != NULL) {
1539                 gd->gd_freesysun = sysun->lmsg.opaque.ms_sysunnext;
1540                 crit_exit_quick(td);
1541         } else {
1542                 crit_exit_quick(td);
1543                 sysun = malloc(sizeof(union sysunion), M_SYSMSG, M_WAITOK);
1544         }
1545         atomic_add_int_nonlocked(&td->td_msgport.mp_refs, 1);
1546
1547         /*
1548          * Copy the user request into the kernel copy of the user request.
1549          */
1550         umsg = (void *)frame.tf_ecx;
1551         error = copyin(umsg, &sysun->nosys.usrmsg, msgsize);
1552         if (error)
1553                 goto bad1;
1554         if ((sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_flags & MSGF_ASYNC) &&
1555             (error = suser(td)) != 0
1556         ) {
1557                 goto bad1;
1558         }
1559
1560         /*
1561          * Initialize the kernel message from the copied-in data and
1562          * pull in appropriate flags from the userland message.
1563          */
1564         lwkt_initmsg(&sysun->lmsg, &td->td_msgport,
1565             sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_cmd);
1566         sysun->lmsg.opaque.ms_umsg = umsg;
1567         sysun->lmsg.ms_flags |= sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_flags & MSGF_ASYNC;
1568
1569         /*
1570          * Extract the system call number, lookup the system call, and
1571          * set the default return value.
1572          */
1573         code = (u_int)sysun->lmsg.ms_cmd;
1574         if (code >= p->p_sysent->sv_size) {
1575                 error = ENOSYS;
1576                 goto bad1;
1577         }
1578
1579         callp = &p->p_sysent->sv_table[code];
1580
1581         narg = (msgsize - sizeof(struct lwkt_msg)) / sizeof(register_t);
1582
1583 #ifdef KTRACE
1584         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSCALL)) {
1585                 ktrsyscall(p->p_tracep, code, narg, (void *)(&sysun->nosys.usrmsg + 1));
1586         }
1587 #endif
1588         sysun->lmsg.u.ms_fds[0] = 0;
1589         sysun->lmsg.u.ms_fds[1] = 0;
1590
1591         STOPEVENT(p, S_SCE, narg);      /* MP aware */
1592
1593         /*
1594          * Make the system call.  An error code is always returned, results
1595          * are copied back via ms_result32 or ms_result64.  YYY temporary
1596          * stage copy p_retval[] into ms_result32/64
1597          *
1598          * NOTE!  XXX if this is a child returning from a fork curproc
1599          * might be different.  YYY huh? a child returning from a fork
1600          * should never 'return' from this call, it should go right to the
1601          * fork_trampoline function.
1602          */
1603         error = (*callp->sy_call)(sysun);
1604         gd = td->td_gd; /* RELOAD, might have switched cpus */
1605
1606 bad1:
1607         /*
1608          * If a synchronous return copy p_retval to ms_result64 and return
1609          * the sysmsg to the free pool.
1610          *
1611          * YYY Don't writeback message if execve() YYY
1612          */
1613         if (error != EASYNC) {
1614                 atomic_add_int_nonlocked(&td->td_msgport.mp_refs, -1);
1615                 sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[0] = sysun->lmsg.u.ms_fds[0];
1616                 sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[1] = sysun->lmsg.u.ms_fds[1];
1617                 result = sysun->nosys.usrmsg.umsg.u.ms_fds[0]; /* for ktrace */
1618                 if (error != 0 || code != SYS_execve) {
1619                         int error2;
1620                         error2 = copyout(&sysun->nosys.usrmsg.umsg.ms_copyout_start,
1621                                         &umsg->ms_copyout_start,
1622                                         ms_copyout_size);
1623                         if (error == 0)
1624                                 error2 = error;
1625                 }
1626                 crit_enter_quick(td);
1627                 sysun->lmsg.opaque.ms_sysunnext = gd->gd_freesysun;
1628                 gd->gd_freesysun = sysun;
1629                 crit_exit_quick(td);
1630         }
1631 bad2:
1632         frame.tf_eax = error;
1633 good:
1634
1635         /*
1636          * Traced syscall.  trapsignal() is not MP aware.
1637          */
1638         if ((orig_tf_eflags & PSL_T) && !(orig_tf_eflags & PSL_VM)) {
1639                 frame.tf_eflags &= ~PSL_T;
1640                 trapsignal(p, SIGTRAP, 0);
1641         }
1642
1643         /*
1644          * Handle reschedule and other end-of-syscall issues
1645          */
1646         userret(p, &frame, sticks);
1647
1648 #ifdef KTRACE
1649         if (KTRPOINT(td, KTR_SYSRET)) {
1650                 ktrsysret(p->p_tracep, code, error, result);
1651         }
1652 #endif
1653
1654         /*
1655          * This works because errno is findable through the
1656          * register set.  If we ever support an emulation where this
1657          * is not the case, this code will need to be revisited.
1658          */
1659         STOPEVENT(p, S_SCX, code);
1660
1661         userexit(p);
1662 #ifdef SMP
1663         /*
1664          * Release the MP lock if we had to get it
1665          */
1666         KASSERT(curthread->td_mpcount == 1, ("badmpcount syscall from %p", (void *)frame.tf_eip));
1667         rel_mplock();
1668 #endif
1669 }
1670
1671 /*
1672  * Simplified back end of syscall(), used when returning from fork()
1673  * directly into user mode.  MP lock is held on entry and should be
1674  * released on return.  This code will return back into the fork
1675  * trampoline code which then runs doreti.
1676  */
1677 void
1678 fork_return(p, frame)
1679         struct proc *p;
1680         struct trapframe frame;
1681 {
1682         frame.tf_eax = 0;               /* Child returns zero */
1683         frame.tf_eflags &= ~PSL_C;      /* success */
1684         frame.tf_edx = 1;
1685
1686         userret(p, &frame, 0);
1687 #ifdef KTRACE
1688         if (KTRPOINT(p->p_thread, KTR_SYSRET))
1689                 ktrsysret(p->p_tracep, SYS_fork, 0, 0);
1690 #endif
1691         p->p_flag |= P_PASSIVE_ACQ;
1692         userexit(p);
1693         p->p_flag &= ~P_PASSIVE_ACQ;
1694 #ifdef SMP
1695         KKASSERT(curthread->td_mpcount == 1);
1696         rel_mplock();
1697 #endif
1698 }
1699